專利名稱：垂直的磁記錄頭以及磁盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及一種垂直的磁記錄頭以及一種使用此垂直的磁記錄頭的磁盤裝置。
一個(gè)垂直的記錄系統(tǒng)的一個(gè)普通的磁盤裝置具有一個(gè)雙層的垂直的磁記錄載體，包括一種高導(dǎo)磁率材料制成的一個(gè)軟磁底層和一個(gè)垂直的記錄層，它在垂直于它的薄膜平面的方向上具有磁各向異性，它們是形成在一個(gè)磁盤基片上，以及一個(gè)單磁極記錄頭，包括一個(gè)主磁極和一個(gè)輔助磁極，每個(gè)是由高導(dǎo)磁率材料制成的。輔助磁極使用于在記錄工作時(shí)有效地傳導(dǎo)一個(gè)磁通量。
當(dāng)一個(gè)垂直的記錄系統(tǒng)的普通的磁盤裝置要求達(dá)到一個(gè)較高的記錄密度時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)嚴(yán)重的問題是，原先記錄在記錄載體上的信號被一個(gè)弱磁場損壞或擦除，這個(gè)弱磁場是在記錄工作時(shí)由輔助磁極泄漏的。
順便地說，美國專利No.4,873,599公開一種技術(shù)，它使用一個(gè)輔助磁極，其導(dǎo)磁率在磁頭移動的方向上由它的每個(gè)邊緣至中心逐漸地增加，以克服在輔助磁場的邊緣內(nèi)產(chǎn)生的脈沖噪聲的增加。然而，在此技術(shù)中不可能基本上克服以上所述的已記錄在記錄載體內(nèi)的信號的損壞和擦除的問題。
還有，由于普通的單磁極記錄頭對于干擾磁場具有高的敏感性，它有可能使干擾磁場引起原先記錄的信息的損壞和擦除。因此，建議一種結(jié)構(gòu)，使一個(gè)寫入屏蔽排列在單磁極記錄頭的后側(cè)面，以抑制干擾磁場的滲透(見美國專利No.5,311,387)。這種特殊的結(jié)構(gòu)使有可能防止直接在主磁極下面的區(qū)域內(nèi)的信號降級。然而，這種結(jié)構(gòu)引起一個(gè)問題是，在記錄工作時(shí)由主磁極產(chǎn)生的磁場被引入寫入屏蔽內(nèi)，引起來自寫入屏蔽的一個(gè)弱泄漏磁場，它損壞或擦除原先記錄的信號。
本發(fā)明的簡要概述按照本發(fā)明的一個(gè)方面的一個(gè)垂直的磁記錄頭包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場；以及一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)至主磁極的后側(cè)面上與主磁極連接，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面的一個(gè)垂直的磁記錄頭包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場；一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)至主磁極的前側(cè)面上與主磁極連接；以及一個(gè)寫入屏蔽，排列為在一個(gè)至主磁極的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
按照本發(fā)明的另一方面的一個(gè)磁盤裝置包括一個(gè)雙層的垂直的記錄載體，包括一個(gè)軟磁底層和一個(gè)垂直的記錄層，它們形成在一個(gè)基片上；以及一個(gè)垂直的磁記錄頭，包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場，以及一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)至主磁極的后側(cè)面上與主磁極連接，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
按照本發(fā)明的另一方面的一個(gè)磁盤裝置包括一個(gè)雙層的垂直的記錄載體，包括一個(gè)軟磁底層和一個(gè)垂直的記錄層，它們成形在一個(gè)基片上；以及一個(gè)垂直的磁記錄頭，包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場，一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)至主磁極的前側(cè)面與主磁極連接，以及一個(gè)寫入屏蔽，排列為在一個(gè)至主磁極的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
在本發(fā)明中，寫入屏蔽可以具有這樣一個(gè)厚度，使每個(gè)邊緣部分比中心部分厚，或者具有磁性層和非磁性層的這樣的一個(gè)疊層數(shù)目，使在每個(gè)邊緣部分比在一個(gè)中心部分的大。
附圖的簡要說明

圖1是一個(gè)透視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例1的垂直的磁盤裝置中使用的磁頭和磁盤；
圖2是一個(gè)頂視圖，示出圖1中的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖3是一個(gè)垂直的剖面圖，示出圖1中的磁頭，它是在主磁極的中心位置在磁道方向上垂直于磁盤剖切的；圖4是一個(gè)曲線圖，示出當(dāng)使用實(shí)施例1或比較的實(shí)例時(shí)在磁道寬度方向上的輸出型面；圖5是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例1的一個(gè)改型的一個(gè)磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖6是一個(gè)透視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例2的垂直的磁盤裝置中使用的磁頭和磁盤；圖7是一個(gè)頂視圖，示出圖6中的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖8是一個(gè)垂直的剖面圖，示出圖6中的磁頭，它是在主磁極的中心位置在磁道方向上垂直于磁盤剖切的；圖9是一個(gè)曲線圖，示出當(dāng)使用實(shí)施例2或比較的實(shí)例時(shí)在磁道寬度方向上的輸出型面；圖10是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例2的一個(gè)改進(jìn)型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖11是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例3的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖12是一個(gè)曲線圖，示出當(dāng)使用實(shí)施例3或比較的實(shí)例時(shí)在磁道寬度方向上的輸出型面；圖13是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施3的一個(gè)改型的一個(gè)磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖14是一個(gè)頂視圖，示出按照圖13中磁頭的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖15是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例4的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖16是一個(gè)曲線圖，示出當(dāng)使用實(shí)施例4或比較的實(shí)例時(shí)在磁道寬度方向上的輸出型面；圖17是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例4的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖18是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例5的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的；圖19是一個(gè)曲線圖，示出當(dāng)使用實(shí)施例5或比較的實(shí)例時(shí)在磁道寬度方向上的輸出型面；圖20是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例5的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。
本發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明人進(jìn)行過研究以弄清在記錄工作中為何由輔助磁極或?qū)懭肫帘萎a(chǎn)生泄漏的磁場。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一些大的磁疇有可能形成在輔助磁極或?qū)懭肫帘蔚拇诺缹挾确较蛏系倪吘壊糠謨?nèi)，在此處磁場是集中的，引起一個(gè)泄漏磁場。因此希望的是，應(yīng)有效地減少磁疇，以抑制來自輔助磁極或?qū)懭肫聊坏男孤┐艌觥?br> 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，輔助磁極是在一個(gè)至主磁極的后側(cè)面上與主磁極連接的，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。這個(gè)特殊的輔助磁極使有可能減少在它們兩者的在磁道寬度方向上邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場并且導(dǎo)致有可能防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
對于輔助磁極一個(gè)三層結(jié)構(gòu)是足夠的，在其中一個(gè)磁性層，一個(gè)非磁性層和另一個(gè)磁性層疊層到一起。然而，也有可能增加磁性層和非磁性層的疊層的數(shù)目，從而進(jìn)一步減少形成在磁道寬度方向上的輔助磁極的邊緣部分內(nèi)的磁疇。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，一個(gè)寫入屏蔽排列在至主磁極的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極，以及寫入屏蔽形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。這種特殊的寫入屏蔽使它有可能減少在磁道寬度方向上它們兩者的邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場，并且有可能導(dǎo)致防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
對于寫入屏蔽一個(gè)三層結(jié)構(gòu)是足夠的，在其中一個(gè)磁性層，一個(gè)非磁性層和另一個(gè)磁性層疊層到一起。然而，也有可能增加磁性層和非磁性層的疊層的數(shù)目，從而進(jìn)一步減少在磁道寬度方向上的寫入屏蔽的邊緣部分內(nèi)的磁疇。
在本發(fā)明中，輔助磁極或?qū)懭肫帘斡玫拇判詫拥牟牧习ㄜ洿挪牧?，比如鈷基磁性合金，坡莫合?Permalloy)，鐵硅鋁合金(Sendust)。
在本發(fā)明中，輔助磁極或?qū)懭肫帘斡玫姆谴判詫拥牟牧习ㄢ?Ti)，釕(Ru)，鉭(Ta)，金(Au)，鉑(Pt)，銅(Cu)和碳(C)，它們是用上述的軟磁材料高度可濕的。還可能使用氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3)作為非磁性層的材料。
本發(fā)明的各實(shí)施例現(xiàn)在將結(jié)合參見附圖予以說明。
(實(shí)施例1)圖1是一個(gè)透視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例1的垂直的磁記錄裝置內(nèi)使用的磁頭和磁盤。圖2是一個(gè)頂視圖，示出圖1內(nèi)的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。圖3是一個(gè)垂直剖面圖，示出圖1內(nèi)的磁頭，它是在主磁極的中心位置在磁道方向上垂直于磁盤剖切的。
磁盤10包括磁盤基片11和軟磁底層12和垂直的記錄層13，在垂直于磁盤平面的方向上具有各向異性，它們形成在基片11上。磁頭20，它是一個(gè)分離型的磁頭，包括讀出頭30和寫入頭40，它們分離地形成在一個(gè)磁頭基片上(未示出)。讀出頭30包括下屏蔽31，讀出元件32，例如一個(gè)大磁阻元件(GMR元件)以及上屏蔽33。GMR元件排列在下屏蔽31和上屏蔽33之間形成的讀出間隙內(nèi)。寫入頭40包括主磁極41和輔助磁極42，排列在至主磁極41的后側(cè)面上，它借助連接段43連接。線圈44是圍繞連接段43纏繞的。主磁極41在一個(gè)垂直于磁盤的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場。輔助磁極42具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層42f，一個(gè)非磁性層42n和另一個(gè)磁性層42f是疊層的。輔助磁極42的末端段42l是成形為凸起朝向主磁極41，從而接近主磁極41。
如圖3所示，在磁盤10的軟磁底層12和主磁極41或輔助磁極42之間的最短的距離用K表示。為了優(yōu)化記錄效應(yīng)，主磁極41和輔助磁極42的末端段42l之間的最短距離應(yīng)設(shè)計(jì)為K的約1至5倍。
在本實(shí)施例中，由于輔助磁極42形成在至主磁極41的后側(cè)面上，它形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中非磁性層42n夾置在兩個(gè)磁性層42f和42f之間，它有可能減少在輔助磁極42的磁道寬度方向上在邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場，使它有可能防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
現(xiàn)在，為證實(shí)上述的效應(yīng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明如下。圖1至3所示的實(shí)施例1用的一個(gè)磁頭按以下方式制造。在磁頭的主磁極41和輔助磁極42之間的最短的距離設(shè)計(jì)為0.2μm。輔助磁極42具有厚度為2μm，高度為15μm和寬度為40μm。作為一個(gè)比較的實(shí)例，一個(gè)磁頭具有一個(gè)結(jié)構(gòu)與圖1至3的類似，不同之處是輔助磁極是由單獨(dú)的磁性層形成和制造的。
垂直的磁記錄是使用每個(gè)磁頭進(jìn)行的。磁頭的飛行高度是控制為提供0.1μm的距離在主磁極41和磁盤10的軟磁底層12的表面之間。在第一階段，信號是以一個(gè)單獨(dú)的頻率40MHz記錄越過磁盤10的整個(gè)表面。隨后，信號是以一個(gè)頻率150MHz在一個(gè)目標(biāo)磁道內(nèi)重復(fù)地記錄1000次。然后，首先記錄的信號由定位在徑向方向上離目標(biāo)磁道在±50nm范圍內(nèi)的各磁道復(fù)現(xiàn)。圖4是一個(gè)曲線圖，示出在磁道寬度方向上的探測的輸出(mV)的型面。(在徑向方向上)。
如圖4所示，在使用比較的實(shí)例用的磁頭的情況下，在磁道寬度的方向上相當(dāng)于輔助磁極的邊緣部分的各磁道內(nèi)觀察到輸出的一個(gè)降級為約14％，而這時(shí)記錄是在目標(biāo)磁道上進(jìn)行的。另一方面，在使用實(shí)施例1用的磁頭的情況下，輸出的降級較低，即約1.1％。
圖5是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例1的一個(gè)改型的一個(gè)磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。在此改型中，輔助磁極42是排列在至主磁極41的后側(cè)面上，形成為一個(gè)疊層的結(jié)構(gòu)，在其中六層磁性層42f和五層非磁性層42n是交替地疊層的。在這里形成輔助磁極42的磁性層42f和非磁性層42n的數(shù)目在改型中與實(shí)施例1的比較是增加的，它有可能更有效地抑制來自輔助磁極42的兩個(gè)邊緣部分的泄漏磁場。
(實(shí)施例2)圖6是一個(gè)透視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例2的垂直的磁記錄裝置中使用的磁頭和磁盤。圖7是一個(gè)頂視圖，示出圖6中的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。圖8是一個(gè)垂直的剖面圖，示出圖6中的磁頭，它是在主磁極的中心位置在磁道方向上剖切的。磁盤10包括磁盤基片11和軟磁底層12以及垂直的記錄層13，在垂直于磁盤平面的方向上具有各向異性，它們形成在基片11上。
磁頭20，它是一種分離型的磁頭，包括讀出頭30和寫入頭40，它們是分離地形成在一個(gè)磁頭基片上(未示出)。寫入頭30包括下屏蔽31，讀出元件32，例如一個(gè)大磁阻元件(GMR元件)，以及上屏蔽33。GMR元件32排列在下屏蔽31和上屏蔽33之間形成的讀出間隙內(nèi)。寫入頭40包括主磁極41和輔助磁極42，排列在至主磁極41的前側(cè)面上，它借助連接段43連接。輔助磁極42形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層42f，一個(gè)非磁性層42n和另一個(gè)磁性層42f是疊層的。線圈44是圍繞連接段43纏繞的。再者，寫入屏蔽45排列為在至主磁極41的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極41，并且?guī)в幸粋€(gè)絕緣薄膜(未示出)夾置在它們之間。寫入屏蔽45使用于抑制一個(gè)干擾磁場滲透進(jìn)入寫入頭。寫入屏蔽45具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層45f，一個(gè)非磁性層45n和另一個(gè)磁性層45f是疊層的。寫入屏蔽45可以是由磁頭的空氣軸承表面(ABS)凹陷的。
如圖8所示，磁盤10的軟磁底層12的表面和主磁極41或?qū)懭肫帘?5之間的最短的距離用K表示。為了優(yōu)化對干擾磁場的磁阻，主磁極41和寫入屏蔽45之間的最短距離應(yīng)設(shè)計(jì)為K的約1至50倍。
在本實(shí)施例中，由于寫入屏蔽45形成在至主磁極41的后側(cè)面上，它形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中非磁性層45n是夾置在兩個(gè)磁性層45f和45f之間，它有可能減少在寫入屏蔽45的磁道寬度方向上在邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場，使它有可能防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
圖6至8所示的實(shí)施例2用的一個(gè)磁頭按以下的方式制造。在主磁極41和寫入屏蔽45之間的最短距離設(shè)計(jì)為2μm。寫入屏蔽45具有厚度為2μm，高度為8μm，以及寬度為70μm。作為一個(gè)比較的實(shí)例，一個(gè)磁頭具有一個(gè)結(jié)構(gòu)與圖6至8所示的類似，不同之處是寫入屏蔽是由單獨(dú)的磁性層形成和制造的。
垂直的磁記錄是使用每個(gè)磁頭進(jìn)行的，磁頭的飛行高度是控制為提供0.1μm的距離在主磁極41和磁盤10的軟磁底層12的表面之間。在第一階段，信號是以一種單獨(dú)的頻率40MHz記錄越過磁盤的整個(gè)表面。隨后，信號是以一個(gè)頻率150MHz在一個(gè)目標(biāo)磁道內(nèi)重復(fù)地記錄1000次。然后，首先記錄的信號由定位在徑向方向上離目標(biāo)磁道±50nm范圍內(nèi)的各磁道復(fù)現(xiàn)。圖9是一個(gè)曲線圖，示出在磁道寬度方向上的輸出型面。
如圖9所示，在使用比較的實(shí)例用的磁頭的情況下，在磁道寬度的方向上相當(dāng)于寫入屏蔽的邊緣部分的各磁道內(nèi)觀察到輸出的一個(gè)降級為約13％，而這時(shí)記錄是在目標(biāo)磁道上進(jìn)行的。另一方面，在使用實(shí)施例2用的磁頭的情況下，輸出的降級較低，即約0.9％。
圖10是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例2的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。在此改型中，寫入屏蔽46排列在至主磁極41的后側(cè)面上以及形成為一個(gè)疊層的結(jié)構(gòu)，在其中四個(gè)磁性層46f和三個(gè)非磁性層46n是交替地疊層的。在這里形成寫入屏蔽46的磁性層46f和非磁性層46n的數(shù)目在改型中與在實(shí)施例中的比較是增加的，它有可能更有效地抑制來自寫入屏蔽46的兩個(gè)邊緣部分的泄漏磁場。
(實(shí)施例3)圖11是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例3的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。圖11所示的磁頭與參見圖7說明的實(shí)施例2的磁頭在結(jié)構(gòu)上類似，不同之處是寫入屏蔽的形狀。圖11中所示的磁頭和圖7中所示的磁頭之間的差別主要地在下列說明中解釋。
寫入屏蔽51排列為在至主磁極41的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極41，并且?guī)в薪^緣薄膜(未示出)夾置在它們之間。寫入屏蔽51具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層51f，一個(gè)非磁性層51n和另一個(gè)磁性層51f是疊層的。在本實(shí)施例中，也提供了與實(shí)施例2相同的效應(yīng)。這就是，由于寫入屏蔽51形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，它有可能減少在磁道寬度方向上在邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場，使它有可能防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
再者，本實(shí)施例中的寫入屏蔽51是形成為這樣的，使在磁道寬度方向上的兩個(gè)邊緣部分與中心部分比較是朝向前側(cè)面傾斜的。寫入屏蔽51具有特殊的形狀，它的一個(gè)功能是抑制干擾磁場的滲透，不僅來自磁道方向的，也包括來自磁道寬度方向的。寫入屏蔽51可以是由磁頭的空氣軸承表面(ABS)凹陷的。
為證實(shí)上述的效應(yīng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明如下。
圖11所示的實(shí)施例3用的一個(gè)磁頭按以下方式制造。在主磁極41和寫入屏蔽51之間的最短距離設(shè)計(jì)為1.5μm。寫入屏蔽51具有厚度為2μm，高度為15μm和寬度為90μm。
作為一個(gè)比較的實(shí)例，磁頭具有一個(gè)結(jié)構(gòu)與圖11所示的類似。不同之處是寫入屏蔽是由單獨(dú)的磁性層形成和制造的。
垂直的磁記錄是使用每個(gè)磁頭進(jìn)行的。磁頭的飛行高度是控制為提供0.1μm的距離在主磁極41和磁盤10的軟磁底層12的表面之間。在第一階段，信號是以一個(gè)單獨(dú)的頻率40MHz記錄越過磁盤10的整個(gè)表面。隨后，信號是以一個(gè)頻率150MHz在一個(gè)目標(biāo)磁道內(nèi)重復(fù)地記錄1000次。然后首先記錄的信號由定位在徑向方向上離目標(biāo)磁道±50nm范圍內(nèi)的各磁道復(fù)現(xiàn)。圖12是一個(gè)曲線圖，示出在磁道寬度方向上的輸出型面。
如圖12所示，在使用比較的實(shí)例用的磁頭的情況下，在相當(dāng)于寫入屏蔽51的邊緣部分的各磁道內(nèi)觀察到輸出的一個(gè)降級為約25％，此部分是由末端延伸的傾斜部分，而這時(shí)記錄是在目標(biāo)磁道上進(jìn)行的。另一方面，在使用實(shí)施例3用的磁頭的情況下，輸出的降級較低，即約0.8％。
圖13是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例3的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。在此改型中，寫入屏蔽52具有一個(gè)疊層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層52f，一個(gè)非磁性層52n和另一個(gè)磁性層52f是交替地疊層的。圖13所示的磁頭與圖11所示的磁頭的區(qū)別是，后側(cè)面上的磁性層52f制成為至寫入屏蔽52的末端的傾斜部分起在每個(gè)邊緣部分內(nèi)較厚。
圖14是一個(gè)頂視圖，示出按照圖13的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。在此改型中，寫入屏蔽53具有一個(gè)形狀，整體上與圖13內(nèi)的寫入屏蔽52類似，但其磁性層53f和非磁性層53n的數(shù)目比圖13內(nèi)的大。再者，在寫入屏蔽53內(nèi)，包括在兩個(gè)邊緣部分內(nèi)的磁性層53f和非磁性層53n的數(shù)目比在中心部分內(nèi)的大。
(實(shí)施例4)圖15是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例4的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。圖15所示的磁頭與參見圖7的實(shí)施例2用的磁頭類似，不同之處是寫入屏蔽的形狀。圖15中所示磁頭和圖7中所示磁頭之間在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別將主要地在下列說明中解釋。
寫入屏蔽61排列為在至主磁極41的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極41，并且?guī)в幸粋€(gè)絕緣薄膜(未示出)夾置在它們之間。寫入屏蔽61具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層61f，一個(gè)非磁性層61n和另一個(gè)磁性層61f是疊層的。在本實(shí)施例中，也提供了與實(shí)施例2相同的效應(yīng)。這就是，由于寫入屏蔽61形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，它有可能減少在磁道寬度方向上在邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場，使有可能防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
應(yīng)該注意，在本實(shí)施例中的寫入屏蔽61是構(gòu)造為這樣的，沿后側(cè)面上的磁性層61f制成為在磁道寬度方向上在兩個(gè)邊緣部分的每一個(gè)內(nèi)比在中心部分厚。在這種特殊的結(jié)構(gòu)的寫入屏蔽61排列的情況下，在兩個(gè)邊緣部分的每一個(gè)內(nèi)的磁通密度降低，以及泄漏磁場比圖7的情況小。寫入屏蔽61可以是由磁頭的空氣軸承表面(ABS)凹陷的。
圖15所示的實(shí)施例4用的一個(gè)磁頭可以按以下方式制造。在主磁極41和寫入屏蔽61之間的最短距離設(shè)計(jì)為2μm。寫入屏蔽61具有厚度在薄的部分為1.5μm，在厚的部分為3μm，高度為8μm，以及寬度為80μm。作為一個(gè)比較的實(shí)例，磁頭具有一個(gè)結(jié)構(gòu)與圖15所示的類似，不同之處是寫入屏蔽是由單獨(dú)的磁性層形成和制造的。
垂直的磁記錄是使用每個(gè)磁頭進(jìn)行的。磁頭的飛行高度是控制為提供0.1μm的距離在主磁極41和磁盤10的軟磁底層12的表面之間。在第一階段，信號是以一個(gè)單獨(dú)的頻率40MHz記錄越過磁盤10的整個(gè)表面。隨后，信號是以一個(gè)頻率150MHz在一個(gè)目標(biāo)磁道內(nèi)重復(fù)地記錄1000次。然后首先記錄的信號由定位在徑向方向上離目標(biāo)磁道±50nm范圍內(nèi)的各磁道復(fù)現(xiàn)。圖16是一個(gè)曲線圖，示出在磁道寬度方向上的輸出型面。
如圖16所示，在使用比較的實(shí)例用的磁頭的情況下，在相當(dāng)于在磁道寬度的方向上寫入屏蔽的邊緣部分的各磁道內(nèi)觀察到輸出的一個(gè)降級為約12％，而這時(shí)記錄是在目標(biāo)磁道上進(jìn)行的。另一方面，在使用實(shí)施例4用的磁頭的情況下，輸出降級較低，即約0.3％。
圖17是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例4的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面觀察的。在此改型中，寫入屏蔽62具有一個(gè)整體上與圖15所示的類似的形狀，而不同之處是，磁性層62f和非磁性層62n的數(shù)目比圖15的大。再者，在寫入屏蔽62內(nèi)，包括在兩個(gè)邊緣部分的每個(gè)內(nèi)的磁性層62f和非磁性層62n的數(shù)目比在中心部分內(nèi)的大。
(實(shí)施例5)圖18是一個(gè)頂視圖，示出按照本發(fā)明的實(shí)施例5的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。圖18所示的磁頭與圖7中所示的實(shí)施例2用的磁頭在結(jié)構(gòu)上類似，不同之處是寫入屏蔽的形狀。圖18所示的磁頭和圖7所示的磁頭之間在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別將主要地在下列說明中解釋。
寫入屏蔽71排列為在至主磁極41的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極41，并且?guī)в幸粋€(gè)絕緣薄膜(未示出)夾置在它們之間。寫入屏蔽71具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層71f，一個(gè)非磁性層71n和另一個(gè)磁性層71f是疊層的。在本實(shí)施例中，也提供了與實(shí)施例2相同的效應(yīng)。這就是，由于寫入屏蔽71形成為一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，它有可能減少寫入屏蔽71的磁道寬度方向上在邊緣部分內(nèi)的磁疇，從而抑制在記錄工作時(shí)的泄漏磁場，使有可能防止原先記錄的信號被損壞和擦除。
再者，在本實(shí)施例用的寫入屏蔽71內(nèi)，磁性層71f和非磁性層71n在磁道寬度方向上在兩個(gè)邊緣部分內(nèi)是有錐度的，從而使這些部分在朝向末端處制成較薄。在這種特殊的結(jié)構(gòu)的寫入屏蔽71排列的情況下，有可能抑制在邊緣部分上磁通量的集中，從而抑制泄漏磁場，通過它不可能完全地消除在邊緣部分內(nèi)的泄漏磁場。寫入屏蔽71可以是由磁頭的空氣軸承表面(ABS)凹陷的。
圖18所示的實(shí)施例5用的一個(gè)磁頭可以按下列方式制造。在主磁極41和寫入屏蔽71之間的最短距離設(shè)計(jì)為1.5μm。寫入屏蔽71具有厚度在薄的部分為1.5μm，在厚的部分為3μm，高度為8μm，以及寬度為90μm。作為一個(gè)比較的實(shí)例，磁頭具有一個(gè)結(jié)構(gòu)與圖18所示的類似，不同之處是寫入屏蔽是由單獨(dú)的磁性層制造的。
垂直的磁記錄是使用每個(gè)磁頭進(jìn)行的。磁頭的飛行高度控制為提供0.1μm的距離在主磁極41和磁盤10的軟磁底層12的表面之間。在第一階段，信號以一個(gè)單獨(dú)的頻率40MHz記錄越過磁盤10的整個(gè)表面。隨后，信號是以一個(gè)頻率150MHz在一個(gè)目標(biāo)磁道內(nèi)重復(fù)地記錄1000次。然后首次記錄的信號由定位在徑向方向上離目標(biāo)磁道±50nm范圍內(nèi)的各磁道復(fù)現(xiàn)。圖19是一個(gè)曲線圖，示出在磁道寬度方向上的輸出型面。
如圖19所示，在使用比較的實(shí)例用的磁頭的情況下，在相當(dāng)于磁道寬度的方向上寫入屏蔽的邊緣部分的各磁道內(nèi)觀察到輸出的一個(gè)降級為約11％，而這時(shí)記錄是在目標(biāo)磁道上進(jìn)行的。另一方面，在使用實(shí)施例5用的磁頭的情況下，輸出降級較低，即約0.3％。
圖20是一個(gè)頂視圖，示出按照實(shí)施例5的一個(gè)改型的磁頭，是由空氣軸承表面(ABS)觀察的。在此改型中，寫入屏蔽72具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)磁性層72f，一個(gè)非磁性層72n和另一個(gè)磁性層72f是疊層的，在寫入屏蔽72的磁道寬度方向上的兩個(gè)邊緣部分在后側(cè)面是傾斜的。在此種情況下，磁性層72f，非磁性層72n和另一個(gè)磁性層72f的總厚度在寫入屏蔽72內(nèi)越過整個(gè)區(qū)域是均勻的。
對于技術(shù)熟練人員，補(bǔ)充的優(yōu)點(diǎn)和改變將容易地產(chǎn)生。因此，本發(fā)明在更廣泛的方面不應(yīng)局限于這里所示的和說明的特殊的細(xì)節(jié)和代表性的實(shí)施例。所以，在不脫離一般的發(fā)明概念的精神或范圍的情況下，如同所附權(quán)利要求書和它們等同的內(nèi)容限定的那樣，可以做出各種的改變。
權(quán)利要求
1.一種垂直的磁記錄頭，包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場；以及一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)主磁極的后側(cè)面上與主磁極連接，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
2.一種垂直的磁記錄頭，包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場；一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)主磁極的前側(cè)面上與主磁極連接；以及一個(gè)寫入屏蔽，排列為在一個(gè)主磁極的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
3.按照權(quán)利要求2的垂直的磁記錄頭，其特征在于，寫入屏蔽具有這樣一個(gè)厚度，它在每個(gè)邊緣部分比在中心部分厚。
4.按照權(quán)利要求2的垂直的磁記錄頭，其特征在于，寫入屏蔽具有磁性層和非磁性層的這樣的一個(gè)疊層數(shù)目，它在每個(gè)邊緣部分內(nèi)比在中心部分內(nèi)大。
5.按照權(quán)利要求2的垂直的磁記錄頭，其特征在于，輔助磁極具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
6.一種磁盤裝置，包括一個(gè)雙層的垂直的記錄載體，包括一個(gè)軟磁底層和一個(gè)垂直的記錄層，它們形成在一個(gè)基片上；以及一個(gè)垂直的磁記錄頭，包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場，以及一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)主磁極的后側(cè)面上與主磁極連接，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
7.一種磁盤裝置，包括一個(gè)雙層的垂直的記錄載體，包括一個(gè)軟磁底層和一個(gè)垂直的記錄層，它們形成在一個(gè)基片上；以及一個(gè)垂直的記錄頭，包括一個(gè)主磁極，構(gòu)造為在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場，一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)主磁極的前側(cè)面與主磁極連接，以及一個(gè)寫入屏蔽，排列為在一個(gè)主磁極的后側(cè)面上遠(yuǎn)離主磁極，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
8.按照權(quán)利要求7的磁盤裝置，其特征在于，寫入屏蔽具有這樣一個(gè)厚度，它在每個(gè)邊緣部分比在中心部分厚。
9.按照權(quán)利要求7的磁盤裝置，其特征在于，寫入屏蔽具有磁性層和非磁性層的這樣的一個(gè)疊層數(shù)目，它在每個(gè)邊緣部分比在中心部分內(nèi)大。
10.按照權(quán)利要求7的磁盤裝置，其特征在于，輔助磁極具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁性層夾置在兩個(gè)磁性層之間。
全文摘要
一種磁盤裝置，它具有一個(gè)雙層的垂直的記錄載體(10)，包括一個(gè)軟磁底層(12)和一個(gè)垂直的記錄層(13)，它們形成在一個(gè)基片(11)上，以及一個(gè)垂直的磁記錄頭(40)，包括一個(gè)主磁極(41)，在一個(gè)垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)記錄磁場，以及一個(gè)輔助磁極，在一個(gè)至主磁極(41)的后側(cè)面上與主磁極(41)連接，以及具有一個(gè)多層的結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)非磁層(42n)夾置在兩個(gè)磁性層(42f)之間。
文檔編號G11B5/127GK1542738SQ20041003155
公開日2004年11月3日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者田口知子 申請人:株式會社東芝